阿尔泰造山带南缘基性杂岩的形成背景及其动力学含义

新疆北部阿尔泰造山带南缘出露-套基性杂岩,它们呈透镜状存在于晚古生代片麻状花岗岩中。阿拉尕克基性杂岩的~40Ar/39~Ar坪年龄为262．7±1．1Ma。基性杂岩的地球化学分析结果显示阿勒泰阿拉尕克、塔尔浪乡样品的轻、重稀土元素基本上没有发生分异,富蕴县乌恰沟基性岩的轻、重稀土元素发生了中一弱的分异；在微量元素特征方面,富集Th、Rb。通过地球化学图件判别,认为该基性杂岩形成于海山的构造环境。结合前人获得的花岗岩锆石SHRIMP的年代集中在400～410Ma左右,而花岗岩~40Ar/39~Ar坪年龄为240Ma左右,作者认为基性杂岩的~40Ar/39Ar坪年龄代表了晚二叠世时期的一次构造事件的年龄,基性杂岩寄生于花岗岩中是通过构造混杂作用实现的。在此基础上,提出了形成过程的两个阶段,即：晚古生代早期的俯冲阶段,为花岗岩与含海山玄武岩的增生楔形成阶段,晚二叠世的强烈碰撞阶段,导致花岗岩和增生楔物质的变形和构造混杂。     

新疆北部石炭纪-二叠纪独特的构造-成矿作用：对古亚洲洋构造域南部大地构造演化的制约

新疆北部晚古生代独特的构造-成矿作用以发育大量石炭纪-二叠纪构造-成矿事件为特征，其中包括：（1）发育于晚石炭世-二叠世的阿尔泰岛弧及其变质事件、阿尔泰麻粒岩与基性杂岩、西南天山放射虫硅质岩和高压-超高压-低压麻粒岩相变质事件；（2）北疆发育的石炭纪（-二叠世）埃达克岩-高镁安山岩-富Nd玄武质岩组合、阿拉斯加型基性-超基性杂岩和大量的与俯冲相关的钙碱性岩浆活动与斑岩型铜矿床成矿作用；（3）天山晚石炭世晚期蛇绿岩与岛弧火山岩等。结合北疆地区相关的前陆盆地发育不明显、碰撞型花岗岩欠发育与大量发育平行造山带大型走滑构造等现象，可以认为新疆北部在石炭纪-二叠纪挤压-伸展-走滑并存，岩浆活动与成矿作用活跃。这些新进展表明新疆北部在晚石炭世-二叠纪可能仍存在活动陆缘，因此，古亚洲洋构造域南部复杂增生造山作用最后延至晚石炭世晚期-二叠纪。     

阿尔泰造山带富蕴基性麻粒岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其构造意义

阿尔泰造山带富蕴麻粒岩出露在富蕴县乌恰沟一带。通过四个麻粒岩样品的SHRIMP锆石U-Pb定年,本文获得四个谐和年龄,分别是268．0±5．5Ma、271．0±5．4Ma、271．0±6．0Ma、279．0±5．6Ma;同时也发现部分锆石从核部到边部存在着年龄差异,边部亮边的年龄与核部的年龄大约相差20Ma,认为这一亮边的年龄应该是代表麻粒岩变质年龄。依据锆石的发育特征,提出了该麻粒岩的原岩形成时代在268～279Ma,属于早二叠世中-晚期;而变质年龄要稍晚,约在255Ma,属于晚二叠世。结合该基性麻粒岩的演化过程和SHRIMP锆石U-Pb定年结果,认为阿尔泰造山带在早二叠世中-晚期还存在活动大陆边缘的岩浆活动,导致了麻粒岩的原岩——岛弧钙碱性玄武岩的形成;在晚二叠世时期,阿尔泰造山带曾发生过强烈的构造事件引起了岛弧钙碱性玄武岩发生麻粒岩相的变质作用,形成了富蕴乌恰沟基性麻粒岩。     

造山带沉积学系列之一——弧造山带的弧前沉积

板块构造理论得到地学界广泛接受以来,沉积学在造山带研究中得到了普遍的重视。笔者在归纳总结板块构造沉积学3个主要发展阶段及其相应的研究成果的基础上,重点讲述了弧造山带的弧前海沟盆地、楔顶盆地和弧前盆地的定义,并结合具体实例介绍了3类盆地沉积环境、沉积组合与物源背景。总之,希望这些讨论能使对造山带沉积学感兴趣的读者得到梗概的认识。     

造山带沉积学之二——弧造山带的弧内沉积

笔者阐述弧造山带的弧内沉积盆地的沉积作用。在岩浆弧内出现弧内盆地和弧背前陆盆地。笔者选取典型实例,说明2类盆地的大地构造位置、盆地边界特征、盆地包含的沉积环境、沉积物类型、沉积物源和盆地构造特点。     

柴北缘果可山岩体的岩浆混合作用:来自岩相学、矿物学和地球化学证据

青海南山岩浆岩带沿柴达木盆地和西秦岭造山带北缘分布,主要由与古特提斯洋俯冲-碰撞相关的晚二叠世-三叠纪花岗岩组成。本文对柴北缘东段果可山石英闪长岩及其中镁铁质微粒包体开展岩相学、矿物学、地球化学和Sr-Nd同位素综合研究及成因约束,为探究壳-幔相互作用提供新信息。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,果可山石英闪长岩与镁铁质包体形成于～247Ma。石英闪长岩属中钾钙碱性I型花岗岩,具有中等K_2O含量(1.43%～2.18%)和高Mg~#值(48.9～52.4),还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和弱Eu负异常特征(Eu/Eu~*=0.71～0.85)。Sr-Nd同位素组成和矿物不平衡结构(如斜长石韵律环带和突变环带及角闪石包裹黑云母)表明,石英闪长岩主要源自镁铁质下地壳部分熔融并伴有富集地幔来源镁铁质组分的参与。镁铁质微粒包体呈椭球状,发育冷凝边和特殊的显微结构(如针状磷灰石、斜长石反环带和斜长石含刀刃状角闪石),具有更低的SiO 2含量(56.68%～59.28%)、更高的ε#Nd(t)和Mg值(58.5～62.2)以及更平坦的稀土配分曲线,暗示果可山镁铁质包体和寄主花岗岩是由源自遭受俯冲交代地幔的镁铁质岩浆与古老下地壳(古元古代晚期)来源的长英质岩浆不同比例混合形成的。结合前人对区域沉积学和构造解析研究结果,本文认为青海南山早-中三叠世岩浆活动与古特提斯洋向北俯冲诱发的幔源岩浆底侵和岩浆混合作用有关。     

求索地质学50年

我已年逾古稀,垂垂老矣。地质生涯中积累的经验和问题,理应贡献给年轻一代,以期经验能够相传,问题得到解决。年轻地质学家需要寻求名师指点,锤炼踏实的基本功;要踏遍世间群山,阅历地质现象,胸中累积千百地质实例;要熟读文献千卷,把文献中的实例与胸中实例融会贯通。如此,就可以把野外、室内识别、理解地质现象的能力和地质学最主要的工作方法—对比与联想融合在一起,能够解开任何地质难题。年轻地质学家还需要学习近年来科学哲学的内容和进展。为的是理解科学的本质,地质学的本质,以及地质学与其它学科的关系。这有利于青年学者选择最接近科学范式的、最重要的研究项目;也有利于提高逻辑推理能力。地质学和科学哲学功底最好的年轻学者,可以为地学哲学作出贡献。本文提出6个方面的问题,供年轻学者参考。     

陆-陆碰撞造山带动力学成因机制的物理模拟实验

报道了利用自行研制的ＧＪ １ 型物理模拟实验装置实施的陆 陆碰撞造山带形成和演化动力学过程的最新实验结果。实验结果表明,陆 陆碰撞是岩石圈或地壳缩短和增厚的主要机制之一。在地幔对流派生的拖曳力和板块相互运动产生的压缩力以及其它附加力的联合作用下,模型长度和厚度分别缩短４５ ％ 和增厚８５ ％ 是可能的。推覆造山作用有可能将下地壳的岩石物质和构造推覆到上地壳或地表,形成在地表可观察到的韧性剪切带构造。推覆体中的逆冲断层系往往沿最为发育的一组剪切面形成和演化,被叠置或双重地层的形成使地壳厚度明显增加。实验结果展示出推覆造山带、俯冲带和混杂岩带三个主要构造单元的形成和演化的动力学过程,以及它们之间的构造动力学和几何学关系。认为：陆 陆碰撞造山带是在地幔对流派生的拖曳力和板块相互运动产生的压缩力以及其它附加力联合作用下形成和演化的,大洋闭合和二个大陆之间的对接与碰撞导致了造山作用的发生,混杂岩带的形成和演化与洋壳俯冲作用密切相关。